Скалин Цифровые системы передач
.pdfвыбор трассы кабельной линии передачи;
выбор системы передачи и типа кабеля;
размещение регенерационных пунктов, сетевых узлов;
составление схемы организации цифровой связи, служебной связи.
Выбор трассы осуществляется в процессе изысканий в соответствии с
«Ведомственными нормами технологического проектирования» ВНТП 116— 80 Министерства связи СССР. Длина трассы должна быть минимальной. В
загородной части трассы линий должны проходить вдоль автомобильных дорог с круглогодичной эксплуатацией либо вдоль железных дорог. В случае отсутствия дорог в условиях Сибири, Дальнего Востока и Севера допускается по согласованию с эксплуатирующей организацией прокладка трассы в отдалении от дорог.
Трасса должна проходить по землям несельскохозяйственного назначения в обход участков возможных обвалов и оползней, а также зон,
зараженных грызунами. При проектировании следует учитывать расположение подземных коммуникаций, высоковольтных линий и электрифицированных железных дорог. Проектирование сближений и пересечений трассы с соответствующими объектами определяется нормативной документацией. В населенных пунктах трасса в основном должна проходить по существующей или проектируемой кабельной канализации, в тоннелях метро и в особых случаях в грунте.
Расстояние между пунктами по трассе определяется в процессе изысканий, а в условиях учебного проекта — по картам или атласам автомобильных дорог в соответствии с их масштабами.
В проекте приводится ситуационный план трассы (рис. 10.1). Для электрических расчетов расстояние между пунктами определяется также и по кабелю: с учетом неровностей и изгибов длина кабелей обычно превышает длину соответствующего участка трассы. Нормативные запасы составляют в среднем 2 % длины соответствующих участков. Выбор типа системы передачи осуществляется на основании сравнения технико-экономических
показателей вариантов организации связи двух-трех различных систем передачи.
Рис. 10.1. Ситуационный план трассы линии передачи
Технико-экономическим показателем могут служить капитальные затраты, определяемые в соответствии с нормативами удельных капитальных затрат:
K=k(L/LH)r), (ЮТ)
где К — капитальные затраты, тыс. руб.; к — удельные капитальные вложения на строительство линии связи нормативной длины, тыс. руб.; L —
проектная длина линии, км; LH — нормативная длина линии, км; т) —
коэффициент, учитывающий изменение нормативных капитальных вложений при длинах линий, отличных от L».
Во многих случаях технико-экономическое сравнение систем можно произвести на основе приведенных годовых затрат, определяемых по формуле
3„.r = CNL+EHK, (10.2)
где С —удельные годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб.; N —
проектируемое число каналов; £н = 0,12 — нормативный коэффициент экономической эффективности.
В процессе проектирования для выбранной системы передачи определяется основной тип кабеля. Для различных участков линии связи в соответствии с условиями внешней среды выбираются варианты основного кабеля с различными покровами.
Для прокладки в грунтах всех категорий используют кабели,
бронированные двумя стальными лентами или со стальной гофрированной броней. В агрессивных грунтах и в местах с повышенной вероятностью электрокоррозии блуждающими токами используются кабели с пластмассовыми оболочками поверх металлических. В кабельной канализации прокладывают небронированные кабели с металлическими или пластмассовыми оболочками. Бронированные и небронированные кабели с металлическими оболочками прокладываются на участках сильных электромагнитных влияний ВЛ и других электротехнических и радиотехнических, установок большой мощности.
10.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДСП НА МЕСТНЫХ СЕТЯХ
Размещение станций цифровой линии передачи на базе системы ИКМ-
30. Особенности проектирования линейного тракта ИКМ-30 связаны с тем,
что линейный тракт системы строится на основе симметричных кабелей ГТС типов ТГ и ТПП с невысокими параметрами передачи. В процессе проектирования требуемая помехозащищенность достигается не только в результате размещения НРП соответствующим образом, но и благодаря правильному выбору пар кабеля для организации передачи цифровой информации.
Наибольшие трудности в обеспечении нормы помехозащищенности возникают при организации однокабельного варианта работы. В то же время
такой вариант является наиболее экономичным. При однокабельной варианте работы по однородной линии для определения затухания регенерационного участка предварительно по табл. 10.1 и 10.2 намечаются пары кабеля соответствующих повивов, закрепляемые за каждой из проектируемых систем в обоих направлениях передачи. Затем по табл. 10.3 в зависимости от взаимного расположения пар передачи и приема и типа кабеля для каждой конкретной системы определяется среднее значение
Та б л и ца 10.1
|
|
Процент |
|
|
Номер повива |
для выделения пар в |
|
Номинал |
пар |
|
Цисло |
направлении |
|
Ёмкость |
ьное |
пригодны |
экраниру |
|
|
|
|
|
|||||
кабеля |
число |
х |
к |
кющих |
А-Б |
Б-А |
|
систем |
использо |
|
повивов |
||
|
|
|
|
|||
|
|
ванию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100х2 |
9 |
18,2 |
|
2 |
5 |
Центральный; 1; 2 |
|
|
|
|
|
|
|
150х2 |
20 |
26,6 |
|
3 |
6 |
Центральный; 1; 2 |
|
|
|
|
|
|
|
200х2 |
23 |
23,0 |
|
3 |
7 |
Центральный; 1-3 |
|
|
|
|
|
|
|
300х2 |
38 |
25,3 |
|
4 |
9 |
Центральный; 1-5 |
|
|
|
|
|
|
|
400х2 |
57 |
28,5 |
|
4 |
10, 11 |
Центральный; 1-5 |
|
|
|
|
|
|
|
500х2 |
72 |
28,8 |
|
5 |
11, 12 |
Центральный; 1-5 |
|
|
|
|
|
|
|
600х2 |
103 |
34,4 |
|
5 |
12, 13 |
Центральный; 1-6 |
|
|
|
|
|
|
|
700х2 |
109 |
31,2 |
|
6 |
14, 15 |
Центральный; 1-6 |
|
|
|
|
|
|
|
800х2 |
121 |
30,2 |
|
6 |
14, 15 |
Центральный; 1-7 |
|
|
|
|
|
|
|
900х2 |
144 |
32,2 |
|
6 |
15, 16 |
Центральный; 1-8 |
|
|
|
|
|
|
|
1000х2 |
170 |
34,0 |
|
6 |
16, 17 |
Центральный; 1-9 |
|
|
|
|
|
|
|
1200х2 |
206 |
34,3 |
|
7 |
17…19 |
Центральный; 1-9 |
|
|
|
|
|
|
|
переходного затухания на ближнем конце А0 рс и стандартное отклонение переходного затухания на ближнем конце для соответствующих пар оо ср на полутактовой частоте ИКМ-30 0,5/т = = 1024 кГц.
Из всех определенных по табл. 10.3 значений А0 СР для проектируемой линии передачи выбирается минимальное, и относительно него решается неравенство, позволяющее определить расчетное значение затухания регенерационного участка:
аР.у ^Лоср—0о ср— lOlgtf—24,7, (10.3)
где N — число одновременно работающих систем ИКМ-30; ЛосР —
среднестатистическая величина переходного затухания на ближнем конце для выбранного взаимного расположения влияющих пар;
Таблица 10.2
|
|
|
|
Процент |
|
|
|
|
Ёмкость |
Система |
скрутки |
Номинальное |
пар, |
Местоположение пар различных |
|||
пригодных |
направлений |
передачи |
в |
|||||
кабеля |
сердечника |
|
число систем |
|||||
|
для |
сердечнике |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
использ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
100х2 |
(3+7)х(10х2) |
|
12 |
24,0 |
Через один элементарный пучок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
150х2 |
3х(50х2) |
|
15 |
20,0 |
В смежных главных пучках |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
200х2 |
4х(50х2) |
|
20 |
20,0 |
Через один главный пучок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
300х2 |
3х(100х2) |
|
25 |
17,0 |
Внутринние элементарные пучки |
|||
|
смежных главных пучков |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
400х2 |
4х(100х2) |
|
83 |
41,5 |
Через один главный пучок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
500х2 |
5х(100х2) |
|
83 |
32,5 |
Через один главный пучок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
600х2 |
(1+5)х(100х2) |
|
83 |
27,7 |
Через один главный пучок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.3
Взаимозаменяемые пары в кабеле |
|
|
Тип |
Кабель ТПП |
Кабель ТГ |
|||
|
|
скрутки |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутри главного пучка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- внутри элементарного пучка |
|
|
|
Пучковая |
64,6 |
8,1 |
60,7 |
6,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- в смежных элементарных пучках |
|
|
Пучковая |
68,7 |
7,2 |
71,7 |
7,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- через один элементарный пучок |
|
|
Пучковая |
84,3 |
6,5 |
86,3 |
6,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- через два элементарных пучка |
|
|
|
Пучковая |
88,2 |
4,8 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
||
- вэлементарных пучках смежных повивов |
|
Пучковая |
74,7 |
7,7 |
84,2 |
9,0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- среднее значение по главному повиву |
|
|
Пучковая |
76,6 |
14,4 |
75,2 |
12,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В смежных главных пучках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- внутренний элементарный |
пучок |
на |
внутренний |
Пучковая |
95,6 |
5,5 |
99,7 |
7,6 |
элементарный пучок |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- внутренний элементарный |
пучок |
на |
внутренний |
Пучковая |
92,4 |
5,1 |
98,7 |
6,1 |
элементарный пучок |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- внутренний элементарный |
пучок |
на |
внешний |
Пучковая |
79,1 |
6,6 |
93,3 |
6,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элементарный пучок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение по смежным главным пучкам |
|
89,2 |
6,1 |
95,3 |
7,1 |
|
|
|
|
|
|
- смежные в повиве |
Повивная |
|
|
63,9 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
- через одну пару в повиве |
Повивная |
- |
- |
64,8 |
8,3 |
|
|
|
|
|
|
- через две пары в повиве |
Повивная |
- |
- |
71,4 |
6,5 |
|
|
|
|
|
|
- в смежных повивах |
Повивная |
- |
- |
71,6 |
9,8 |
|
|
|
|
|
|
- через один повив |
Повивная |
- |
- |
73,4 |
8,9 |
|
|
|
|
|
|
- через два повива |
Повивная |
- |
- |
75,2 |
9,0 |
|
|
|
|
|
|
- через три повива |
Повивная |
- |
- |
78,6 |
8,3 |
|
|
|
|
|
|
- через четыре повива |
Повивная |
- |
- |
81,2 |
6,9 |
|
|
|
|
|
|
- через пять повивов |
Повивная |
- |
- |
83,1 |
6,0 |
|
|
|
|
|
|
оо ср — стандарт отклонения Л0 СР; 24,7 — запас соотношения сигнал-
шум.
Расчетное затухание на полутактовой частоте 0,5fT = I024 кГц должно находиться в пределах 10s^ap.y ^30 дБ.
Если проектируемое число систем передачи по кабелю ТГ больше максимального числа, приведенного в табл. 10.1, расчетное значение затухания регенерационного участка следует определить по номограмме
(рис. 10.2). Для этого по оси ординат N откладывается проектируемое число систем и отмечается точка а, из которой проводится прямая, параллельная оси абсцисс п, до пересечения с падающей кривой, обозначенной соответствующим проектному заданию числом пар кабеля ТГ (точка б). При этом восходящая кривая, проведенная через эту точку, дает значение затухания регенерационного участка. Если из точки б опустить перпендику ляр, то на оси п будет указано число повивов, которое должно разделять пары встречных направлений передачи.
Рис. 10.2. Номограммы для определения затухания регенерационного участка ИКМ-30 при использовании кабелей типа Т
При числе систем на кабеле ТПП, превышающем указанные в табд.
10.2 значения, по намеченному местоположению пар встречных направлений передачи по табл. 10.3 определяется минимальное значение Л0Ср и по неравенству (10.3) определяется затухание регенерационного участка.
В практике проектирования могут возникнуть ситуации, когда невозможно наметить пары для встречных направлений передачи. В таких ситуациях пары берутся произвольно, а затухание участка должно быть сокращено в 1,5 раза по сравнению с номинальным ар.у„ =30 дБ при числе систем до 100 и в 2 раза при числе систем свыше 100.
При проектировании линейного тракта ИКМ-30 на неоднородной существующей линии затухание регенерационного участка принимается равным номинальному значению, если для всех проектируемых систем можно с помощью измерений подобрать пары направлений передачи и приема с 50 %-ным запасом А0 ср по сравнению с величиной, определяемой
(10.3).
В случае невозможности отбора пар по указанным условиям на неоднородной линии затухание участка регенерации следует сократить в 1,5
раза по сравнению с номинальным значением ар.Ун при числе проектируемых систем до 100 и в 2 раза при числе систем свыше 100.
Если курсовой или дипломный проект выполняется по реальным исходным данным, в затухание регенерационного участка, предшествующего ОРП или ОП, следует включить затухание станционного кабеля от перчаточной до стойки СОЛТ ИКМ-30.
Расчетная длина регенерационного участка определяется по формуле
*р.ур =аР.у /а, (10.4) где а — километрическое затухание кабеля соответствующего типа на полутактовой частоте 0,5fT = 1024 кГц при
£=+20°С, дБ/км.
Километрическое затухание может быть определено как
а=аср+Аа, (10.5)
где аСр — среднее значение километрического затухания для проектируемого кабеля, дБ/км; Да — стандарт отклонения километрического затухания, дБ/км.
Число регенерационных участков на секции дистанционного питания
я0.у=£(1с//р.Ур)+2, (10.6)
где Е — функция целой части; Lc — проектная длина секции дистанционного питания, км.
Отличие (10.6) от формулы, составленной для определения числа регенерационных участков магистральных систем, связано с тем, что станционные регенераторы ИКМ-30 при однокабельной варианте организации связи находятся под воздействием помех большего уровня по сравнению с линейными регенераторами, что приводит к необходимости сокращать длины участков, прилегающих к ОРП или ОП, в 2 раза по сравнению с длиной предшествующего участка.
Длина секции дистанционного питания не должна превышать паспортных значений для проектируемой системы и может быть уточнена на основе расчета дистанционного питания.
Достоинства двухкабельной системы при проектировании линейных трактов ИКМ-30 заключаются в отсутствии необходимости осуществления отбора пар в кабеле при установке до 100 систем. Двухкабельная система может быть рекомендована при организации линейных трактов по кабелям,
проложенным по разным трассам и имеющим разную длину. Преимущество двухкабельной системы сказывается, когда в существующем кабеле не хватает пар и требуется прокладка еще одного кабеля, причем нередко меньшей емкости.
Прилвухкабельном варианте связи и установки до 100 систем в однородных линиях пары для организации линейного тракта ИКМ-30
выбираются произвольно, если они удовлетворяют норме для низкочастотных линий и омической асимметрии жил пары не более 1 %
сопротивления шлейфа.
При установке свыше 100 систем отбор пар должен производиться по измерениям переходного затухания на дальнем конце Ai изм. Значение Ai изм
для отбираемых пар должно удовлетворять условию
Л,Изм^55+101д{Л'—1), (10.7)
где N — число проектируемых систем.
При выборе пар, удовлетворяющих условию (10.7), затухание регенерационного участка может быть принято равным номинальному значению ар.Ун =30 дБ. Длины регенерационных участков могут быть определены по формулам (10.4) и (10.5).
Места установки НРП могут быть изменены по сравнению с расчетными при привязке проекта к конкретным условиям трассы, при этом длина регенерационного участка с учетом ответвлений к НРП, а также длин кабелей от шахты до СОЛТ не должна отклоняться от расчетной более чем на
100 м. Необслуживаемые регенерационные пункты следует размещать на расстоянии 5... 10 м от трассы основных кабелей. Обслуживаемых регенерационных пунктов в системе ИКМ-30 не предусмотрено.
Размещение станций цифровой линии передачи на базе систем передачи ИКМ-15, «Зона-15», ИКМ-ЗОС. Системы передачи ИКМ-15, «Зона-
15» и ИКМ-ЗОС предназначены для организации соединительных линий СТС на основе кабеля КСПП-0,9 и КСПП-1,2. Линейные тракты организованы по однокабельному методу.
Регенераторы промежуточных станций цифровых систем передачи соединительных линий СТС не имеют искусственных линий, но благодаря системе АРУ, входящей в состав усилителя корректора регенератора, длина участков может меняться в достаточно широких пределах.
В целях обеспечения экономической эффективности проектируемого линейного тракта длины регенерационных участков следует брать максимально близкими к номинальной с учетом привязки к условиям проекта. Расчет длин регенерационных участков можно вести, используя технические данные системы, по формуле
'р.ун = ap.yH/<Z0,5fT(ttnax), (10.8)
